圆极化高温超导微带天线阵

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天线原理第十四章微带天线

290
(14.10)
(14.11)
291
《天线原理与设计》讲稿
王建
FH (θ ) = sin θ
sin(
βh
2 βh sin θ 2
sin θ ) sin(
cos θ ) 2 βW cos θ 2
βW
(14.12)
由式(14.11)和式(14.12)可绘出矩形贴片微带天线的 E 面和 H 面方向图，如图 14-7 所示。图中还给出了矩量法计算结果和实测结果。
14.2 微带天线结构及工作原理
14.2.1 微带天线结构
微带天线由很薄( t λ0 ， λ0 是自由空间中的波长)的金属带(贴片)以远小于波长的间隔( h λ0 ，通常取 0.003λ0 ≤ h ≤ 0.05λ0 )置于一接地面上而成，如下图 14-1 所示。微带贴片这样设计是为了在贴片的侧射方向有最大的辐射，这可以通过选择不同的贴片形状激励方式来实现。选择不同的贴片组形状还可以实现端射辐射。对于矩形贴片，贴片长度 L 一般取 λ0 3 < L < λ0 2 。微带贴片与接地面之间有一介质薄片(称为基片)隔开。
14.2.3 馈电方式
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《天线原理与设计》讲稿
王建
微带天线有许多种馈电装置形式，但主要分为三类，一是微带传输线馈电，二是同轴线探针馈电，三是耦合馈电，如图 14-3 所示。
■微带传输线馈电
见图 14-3(a)。微带传输线馈电的馈线也是一导体带，一般具有较窄的宽度。微带传输线馈电制造简单，易于匹配，也易于建模，但是会产生更多的表面波和寄生辐射，在实际应用中限制了带宽(一般 2～5%)。
(a) 微带传输线馈电
(b) 同轴线探针馈电

圆极化天线及天线小型化研究概要

西安电子科技大学硕士学位论文圆极化天线及天线小型化研究姓名：姚凌岳申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：谢拥军20100101摘要随着空间和通信技术的发展，圆极化天线以其具大的优势，在无线领域中发挥着重要作用。

线极化波容易在传输环境中发生极化偏转造成衰减，而圆极化波遇到障碍物会反向，因为直射波和反射波会有极化隔离，所以圆极化波具有很强的抗干扰能力和防雨雾能力，并且在民用和军用领域被广泛使用。

本文对圆极化天线的设计理论与实现方法进行了研究，主要分为平面螺旋天线和微带圆极化天线两部分。

第一部分设计了一个背腔阿基米德螺旋天线，其工作频率为１．４ＧＨｚ’２．５ＧＨｚ之间，天线直径和高度分别为１０４ｃｍ和５０ｃｍ。

通过在天线末端加入阻抗为１４０欧姆的短路片作为匹配负载，以及在介质上层表面加入金属环，可以更好的提高天线的轴比特性；第二部分以微带天线为理论基础，设计了一个双馈加载指线的圆极化贴片天线，分析了指形加载对天线性能的影ｎ向，并用ＡｎｓｏｆｔＨＦＳＳ进行优化仿真。

结果与传统双馈天线相比，在相同Ｔｈｅｔａ的情况下，该形式的天线拥有更好的轴比和方向图特性。

关键词：圆极化；天线；小型化ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｍｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓｐａｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｉｒｃｕｌａｒｌｙｐｏｌａｒｉｚｅｄａｎｔｅｎｎａｓｈａｖｅｇｒｅａｔａｄｖａｎｔａｇｅａｎｄｍａｋｅｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄ．Ｌｉｎｅａｒｐｏｌａｒｉｚｅｄｗａｖｅｗｉｌｌｈａｖｅｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｎｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｂｒｉｎｇｅｎｅｒｇｙｌｏｓｓ，ｂｕｔｔｈｅｐｏｌａｒｉｚｅｄｗａｖｅｗｉｌｌｒｅｔｕｒｎｗｈｅｎｉｔｍｅｅｔａｎｏｂｓｔａｃｌｅ，ｉｔａｌｓｏｈａｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｄｉｒｅｃｔｗａｖｅａｎｄｒｅｆｌｅｃｔｗａｖｅ，ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇａｎｄａｎｔｉ－ｍｉｓｔｙｒａｉｎａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎｍｉｌｉｔａｒｙａｎｄｃｉｖｉｌｉａｎｆｉｅｌｄ，ｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｒｌｙｐｏｌａｒｉｚｅｄａｎｔｅｎｎａｈａｓｂｅｅｎＩｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｔｈｅｏｒｙｐｏｌａｒｉｚｅｄｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｌｒｅａｄｙ．ａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｃｏｕｔｅｍｃａｎｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｒｌｙａｎｔｅｎｎａｈａｖｅｂｅｅｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ，ｂｅｍａｉｎｌｙｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｐａｒｔｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｐｌａｎｅｓｐｉｒａｌｏｎｅａｎｔｅｎｎａａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐｃｉｒｃｕｌａｒｌｙｐｏｌａｒｉｚｅｄａｍｅｎｎａ．ＴｈｅｆｉｒｓｔｐａｒｔｉｓａｂｏｕｔｃａｒｉｎａｌｃａｖｉｔｙＡｒｃｈｉｍｅｄｅｓｓｐｉｒａｌａｎｔｅｎｎａ，ｗｈｉｃｈｈａｓｔｈｅｗｏｒｋｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆ１．４ＧＨｚｔｏ２．５ＧＨｚ，ｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆ１０４ｃｍａｎｄｔｈｅｈｅｉｇｈｔｏｆ５０ｃｍ．Ｉｎｔｈｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｆ１４０Ｏｈｍｉｓａｄｄｅｄａｓａｎｔｅｎｎａ，ｏｎｅｓｈｏｒｔｅｄｆｌａｋｅ砸ｔｈｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｍｐｅｄａｎｃｅｍｅｔａｌｒｉｎｇｉｓｌａｉｄｏｎｔｈｅｍａｔｃｈｅｄｌｏａｄ；ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｏｎｅｔｈｅａｓｕｒｆａｃｅｏｆｍｅｄｉｕｍ，ｉｎｔｈｉｓｗａｙａｎｔｅｎｎａａｘｉａｌｒａｔｉｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓＣａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｌｏｔ．Ｔｈｅｓｅｃｏｎｄｐａｒｔｉｎｂａｓｅｄｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐａｎｔｅｎｎａｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｄｅｓｉｇｎｅｄａｃｉｒｃｕｌａｒｌｙｐｏｌａｒｉｚｅｄｐａｔｃｈａｎｔｅｎｎａｗｉｔｈｄｏｕｂｌｅ—ｆｅｄｆｉｎｇｅｒｌｏａｄ，ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｎｔｅｎｎａｃａｐａｂｉｌｉｔｙｗｈｉｃｈｉｓｍａｄｅｂｙｆｉｎｇｅｒｌｏａｄ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＥＭｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ、析ｔｌｌＡｎｓｏｆｔＨＦＳＳ，ｗｅｃａｎｃｏｎｃｌｕｄｅｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｍｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｏｕｂｌｅ－ｆｅｄａａｎｔｅｎｎａ，ｐａｔｔｅｒｎ．ｉｎｔｈｅｓａｍｅＴｈｅｍ，ｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆａｎｔｅｎｎａｈａｓｂｅｔｔｅｒａｘｉａｌｒａｔｉｏａｎｄｒａｄｉａｔｉｏｎＫｅｙｗｏｒｄ：ＣｉｒｃｕｌａｒｌｙＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ；Ａｎｔｅｎｎａ；Ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学分和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

【国家自然科学基金】_微带天线阵_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7
科研热词海事卫星通信隔离电阻螺旋天线天线阵波束赋形变升角低剖面不等分功分器
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1
2014年序号 1 2 3
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 电磁带隙结构毫米波微带天线阵微带天线带宽天线阵多层增益测量增益圆极化光子晶体
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
2011年科研热词微带天线阵微带天线高隔离度限定空间的无线电通信遗传算法连续旋转馈电轴比电流幅度电压驻波比毫米波栅格阵列天线无线传感器网络方向图微波带宽层叠结构天线阵天线设计多输入多输出通信系统圆极化双频段双频双极化信道盲检测信道估计信道仿真仪低副瓣五边形推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
科研热词微带天线阵高隔离度馈电网络非整数频率比轴比移相器相控阵天线海事卫星通信波束扫描机载旋转结构并行高阶矩量法对称结构宽带天线阵圆极化天线合成孔径雷达天线双波段双极化功率分配器共用口径三等分功分器 rfid阅读器

一种2.4GHz圆极化微带贴片天线的设计与实现

0 引言20世纪70年代中期，微带天线理论得到重大发展。

微带天线由于体积小、重量轻、馈电方式灵活、成本低、易于目标共形等优点而深受人们亲睐，在移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统（GPS）、无线局域网通信等领域得到了大力推广和广泛应用。

然而随着卫星通讯、运载火箭测控通讯技术的不断发展，雷达应用范围的扩大以及对高速目标在各种极化方式和气候条件下的跟踪测量需要，单一极化方式很满足要求，圆极化天线的应用研究就显得十分重要[1-2]。

圆极化天线具有旋向正交性，即圆极化波入射到对称目标（平面、球面等）具有旋向逆转的特性，这一特性在通信、电子对抗中得到广泛应用，尤其是在移动通信和GPS 领域中用来抗雨雾干扰和多径反射；圆极化天线能够接收任意极化的来波，其辐射波也可被任意极化的天线接收，这一特性在电子对抗中用来干扰侦察敌方的各种线极化、椭圆极化的无线电波，在微波探测领域用来减少信号漏失并提高探测灵敏度[3]。

基于微带圆极化天线的优点，为一谐波探测雷达设计了中心频率为2.4GHz 的圆极化微带贴片发射天线，使得谐波探测雷达在探测时不需考虑扫描角度的影响，提高了探测的速度和灵敏度，文中将给出天线的详细设计方案和实测性能。

1 微带贴片天线工作原理1.1 辐射机理微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴加金属薄片而形成的天线[4]。

通常介质基片的厚度与波长相比是很小的，属于电小天线。

微带天线结构比较简单，实际上就是一块印刷电路板，全部功率分配器、匹配网络、辐射器都可以刻在介质基片的一侧，另一侧为金属地板。

导体贴片一般是规则形状的面积单元，如矩形、圆形、三角形、椭圆形或其它形状，其中矩形贴片较为常用。

其馈电方式也是多种多样，除微带线馈电和同轴线馈电两种基本方式外，还有临近耦合馈电、口径耦合馈电、共面波导馈电等技术。

常用的微带天线是由微带传输线馈电的矩形贴片天线[5]。

在贴片和接地板之间激励起射频电磁场，并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射，因此微带天线也可看作是一种缝隙天线。

三角形圆极化微带天线的设计与研究

三角形圆极化微带天线的设计与研究邱继刚,　车仁信(大连交通大学电气信息学院,大连116028) 摘要:设计了一种加载同轴探针的三角形贴片的圆极化微带天线。

采用时域有限差分法做了理论分析和仿真,通过改变同轴探针的位置来改善贴片天线的指标,仿真结果表明,当中心频率在12G Hz时,相对带宽为7.6%(V S WR≤2),增益达到了9d B,说明天线具有较好的辐射特性和阻抗特性。

关键词:微带天线;圆极化;三角形中图分类号:T N820.1+1 文献标识码:A 文章编号:100328329(2010)022*******Re sea rch&D esi gn of C i rcu l ar Pol ar i zed M i crostr i p An tenna Ba sed on Tr i a ngleQ IU J i2gang,　C HE Ren2xi n(School of Electr i ca l&I nform a t i on Eng i n eer i ng,Da l i a n J i a otong Un iver sity,Da l i an116028,C h i na)Ab stra ct:Design of cir cular polarized m ic r ostri p antenna which loaded coaxia l p r obe based on trian2gle.The m ethod of FT DT used t o do a theoretical ana lysis and si m ulati on,by changing the l ocati onof coaxia l pr obe t o i m p r ove the indicators of the pa tch antenna.The si m ulation result shows that rel2ative bandwidth is about7.6%(VS WR≤2)and the gain is about9dB when the center fr equency is12G Hz,s o this antenna has good radiati on characteristics and i m pedance cha r acteristics.Key word s:m icr ostrip antenna;c ir cular polarizati on;triangle1　引　言微带贴片天线由介质基片、在基片一面上有任意平面几何形状的导电贴片和基片另一面上的地板所构成[1],它有体积小、重量轻、剖面低、制作简单等优点,使得微带天线在工程实际中得到了广泛的应用[2],现代无线通信迫切需要重量轻、体积小而又成本低的天线,而圆极化微带天线恰好能满足这些要求。

圆极化全向天线技术概要

圆极化全向天线技术胥亚东，阮成礼电子科技大学物理电子学院，成都（610054）E-mail：摘要：圆极化全向天线由于其自身性能特点，在现代的无线应用中，越来越受到广泛的关注。

本文主要归纳总结了圆极化全向天线的研究进展，探讨了圆极化全向天线的各种实现方法，及其中的各个关键问题，并讨论了各种方案具体设计方案、影响因素、过程原理，及其优劣性，在此基础上，对圆极化全向天线的研究发展趋势提出了展望。

关键词：圆极化天线，全向天线中图分类号：TN820.1+11．引言天线的极化作为天线性能的一个重要参数，是指在一个发射天线辐射时，其最大辐射方向上，随着时间变化电场矢量（端点）在空间描出的轨迹。

天线的极化形式分为线极化，圆极化和椭圆极化三种。

线极化和圆极化是椭圆极化的特例。

圆极化又分为正交的左旋和右旋圆极化。

椭圆极化波可分解为两个旋向相反的圆极化波[1]。

随着科学技术和社会的不断发展，对天线的性能要求也越来越高，在现代的无线应用系统中，普通的线极化天线已很难满足人们的需求，圆极化天线的应用越来越广泛，其主要特点主要体现在以下几个方面[2-4]：1.圆极化天线可接收任意极化的来波，且其辐射波也可由任意极化天线收到；2.圆极化天线具有旋向正交性；3.极化波入射到对称目标（如平面、球面等）时旋向逆转，不同旋向的电磁波具有较大数值的极化隔离。

由于圆极化天线具有以上特点，因此，被广泛使用在通信、雷达、电子侦察与电子干扰等各个方面，研究圆极化天线具有巨大的社会效益、经济效益和军事效益。

任意圆极化波可分解为两个在空间、时间上均正交的等幅线极化波，由此得到实现圆极化天线的基本原理：即产生两个空间正交的线极化电场分量并使二者振幅相等（即简并模），相位差90°[5]。

尽管圆极化天线形式各异，但产生机理万变不离其宗。

反映在史密斯圆图中，两简并模的恰当分离对应阻抗曲线出现一个尖端（cusp）。

圆极化天线的基本电参数是最大增益方向上的轴比，即任意极化波的极化椭圆长轴（2A）与短轴（2B）之比[6]：⎛A⎞AR=20lgr=20lg⎜⎟⎝B⎠纯圆极化波的轴比为0dB。

Ka波段宽带圆极化微带天线单元及阵列设计

Ka波段宽带圆极化微带天线单元及阵列设计胡志慧;姜永华;李娜;凌祥【摘要】设计了一种基于矩形缝隙耦合的Ka波段圆极化微带天线单元,分析了各参数对轴比特性的影响；为改善天线的轴比带宽和圆极化纯度,采用顺序旋转馈电技术,设计了4×4宽带圆极化微带天线阵列.仿真结果表明,该天线阵列具有良好的宽带特性,其阻抗带宽(S11＜-10dB)达25％ (31.4 ～40.2GHz),轴比带宽(AR ＜3dB)达17％ (31.8 ～37.8GHz).【期刊名称】《弹箭与制导学报》【年(卷),期】2013(033)002【总页数】4页(P129-132)【关键词】宽带圆极化;顺序旋转馈电;矩形缝隙耦合;Ka波段【作者】胡志慧;姜永华;李娜;凌祥【作者单位】海军航空工程学院,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TN820 引言Ka波段是毫米波段中的一部分，其微带天线具有体积小、重量轻、剖面薄、易共形、方向性好、探测精度高等优点，已经在通信、导航、制导、引信等方面获得了广泛应用。

然而，在Ka波段，雨雾等空中水凝物对电磁波后向散射形成的雨杂波严重影响了雷达的探测精度。

由于圆极化微带天线可以有效抑制雨杂波干扰和抗多径反射[1]，从而可减弱雨杂波对雷达探测性能的影响，因此，对Ka波段圆极化微带天线的研究有重要意义。

微带天线获得圆极化的基本原理是激起两个幅度相等、极化方式正交的线极化波，其实现方法主要有单馈法及多馈法。

文献[2]采用方形切角微带天线单元研制了毫米波圆极化单脉冲天线阵列，尽管结构简单，但轴比带宽只有1.2%，极化性能也较差;文献[3]研制了Ka波段高增益圆极化微带天线阵列，轴比带宽得到一定提高，达到了5.6%;文献[4]和文献[5]分别采用4层介质耦合馈电和正交 H形口径耦合馈电设计了宽带圆极化微带天线，获得了较宽的阻抗带宽和轴比带宽，但这种天线结构比较复杂，尺寸比较大，不适合阵列天线的应用。

易于有源集成的圆极化微带天线

ｅｐａａａｅｕｄＣＷ）ｗｉｏｖｎｅｔｏｂｔｇｔｉｃｖｉｕｔｎｕｎｅｏｅａｔｎａＳｏｌｎｗｖｇｉｅ（Ｐ。ｈｃｉｃｎｅｉｅｉｅｒｅｗｔａｔｅｃｃｉ．Ｉｆｅｃｆｈｎｅｎ ’ ｒｈＳｎｔｎａｄｈｉｒｓｌｔ
ＴｅｍｅｓｒｄｒｓｌｒｎｇｏｇｅｍｅｔｗｔｉｌｔｎｈｅｍｅｕｅａｄｄｈｏＷＲｅｏｅｃｅｈａｕｅｅｕｔａｅｉｏｄａｅｎｉｓｍｕａｉ．ＴａｒｄｂｎｗｉｔｆＶＳｓｒｈｏｓｂｌｗ２ｒａｈｓ６０ＭＨｚａｄａｉｌａｉ．Ｂｉｅｍａｎｄｒｃｉｎ．ｗｔＢｂｎｗｉｔｆ１０ＭＨｚａｈｅｔｅｕｎｙ０ｎｘａｔｉ１７ｄｎｔｉｉｔｒｏＳｈｅｏｉ３ｄａｄｄｈｏ４ｈｔｅｃｎｒｆｑｅｃｔｌａｒ００２ｆ１．８ＧＨｚＧｏｉｕａｏａｉａｉｎｐｒｒｎｅｈｅｎｓｏｎｉｘｅｍｅｔ．．ｏｄｃｒｌｐｌｒｚｔｅｆｍａｃａｂｅｈｗｎｅｐｒｎｓｃｒｏｏｓｉ
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文章编号：２５８９（０８０－１７００５－２７２０）２０６－４
：研究简报：
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易于有源集成的圆极化微带天线
孙江涛，杨雪盛霞，洁
（上海大学通信与信息工程学院，上海２０７）００２

左_右旋圆极化可重构微带天线_蒲洋

左/右旋圆极化可重构微带天线蒲洋(中国电子科技集团公司第十研究所，成都 610036)摘要：设计了一种左/右旋圆极化可重构的微带天线。

在矩形微带贴片的两条边上增加枝节，贴片与枝节通过PIN二极管开关连接，通过控制PIN二极管的通断来改变正交模式的相位差，使天线在同一个馈电点上可实现左旋圆极化（LHCP）和右旋圆极化（RHCP）的重构。

该天线在（2800±10）MHz的频率范围内驻波比小于2，轴比小于3dB。

仿真结果与测试结果均验证了该方案的可行性。

关键词：微带天线；圆极化可重构；PIN二极管A Reconfigurable Patch Antenna for Left/Right HandCircular PolarizationPU Yang(Southwest China Institute of Electronic Technology, Chengdu 610036, China)Abstract:In this paper, a microstrip patch antenna is proposed to achieve circular polarization diversity. Stubs are added around two sides of the rectangle patch and connected by PIN diodes. By turning the diodes on and off, the phase difference of two orthogonal modes is changed, which lead to the novel antenna can radiate with either left hand circular polarization (LHCP) or right hand circular polarization (RHCP) using the same feeding probe. The voltage standing wave ratio (VSWR) and axial ratio (AR) values are less than 2 and 3dB respectively in (2800±10)MHz frequency range. The simulated and measured results both validate the proposed design process.Key words：Microstrip antenna; circular polarization reconfigurable; PIN diode引言随着现代雷达和通信系统的迅速发展，为实现通信、导航、制导、警戒、武器寻的等需求，飞机、舰船、卫星等所需的天线数量越来越多，这就使得平台上的负载重量不断增加，而且搭建天线所需的费用也不断上升，同时，各天线之间的电磁干扰也非常大，严重影响系统的正常工作。

双极化与变极化微带天线的研究

双极化与变极化微带天线的研究随着无线通信技术的快速发展，天线作为无线通信系统的重要组件，其性能对整个系统的性能有着至关重要的影响。

双极化与变极化微带天线作为近年来研究的热点，具有小型化、宽频带、多频段等优点，在无线通信、卫星导航、雷达探测等领域具有广泛的应用前景。

本文旨在探讨双极化与变极化微带天线的研究，重点其设计方法、性能分析与优化等方面。

双极化微带天线是指具有两种不同极化状态的天线，如+45°/-45°极化、+90°/-90°极化等。

变极化微带天线则是指能够在两种或多种极化状态之间动态切换的天线。

目前，双极化与变极化微带天线的研究已取得了一定的成果。

例如，研究人员通过对微带天线结构的巧妙设计，实现了高性能的双极化微带天线；同时，变极化微带天线的动态切换能力也为无线通信系统提供了更加灵活的配置。

然而，现有研究大多于特定结构和材料下的双极化与变极化微带天线设计，缺乏对一般性设计方法和优化策略的探讨。

本文从理论分析和实验设计两个方面对双极化与变极化微带天线进行了研究。

基于电磁场理论，建立了微带天线的数学模型，并采用有限元方法对天线性能进行仿真分析。

结合实验测试，对所设计的双极化与变极化微带天线进行了性能评估，验证了理论分析的正确性。

本文还对比了不同研究报告的结果，以客观地评估所设计天线的性能优势。

通过对双极化与变极化微带天线的理论和实验研究，本文获得了以下重要结果：双极化微带天线的性能受到馈电点位置、贴片形状等因素的影响。

通过优化设计，本文所设计的双极化微带天线在±45°极化状态下的轴比（AR）低于1 dB，电压驻波比（VSWR）低于5，性能优于大多数现有研究。

变极化微带天线的设计重点在于切换机制的实现。

本文采用多层结构、可变贴片和交换馈电等技术，设计出一种能在+45°/-45°和+90°/-90°两种极化状态之间动态切换的天线。

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ｄｓｇｄａｄｂｌｏ６ｍｈｃｇｓｂｓｒｔ．Ｉｒｅｏｃｍｐｒａｈｏｈｒｎｎｅｎａｔｒｅｉｎｅｎｕｉｎａ０．２ｍｔｔｉｋＭＯｕｔａｅｎｏｄｒｔｏａｅｅｃｔｅ，ｏｅａｔｎａｐｔｅｎｗａａｒｃｔｄｆｏｇｌｈｎｆｌ，ａｄａｓｃｎａｔｒｓｆｂｉａｅｒｍｓｆｂｉａｅｍｏｄｔｉｉｒｍｎｅｏｄｐｔｅｎｗａａｒｃｔｄｆｏＹＢａ３２ＣｕＯ７
ＡｂｔａｔＡｆｒｌｎ，。Ｈ，ｉｈｔｐｒｔｒｓｐｒｏｄｃｎ（Ｔ）ｉｏｔｐａｔｎｒｓｃ：ｏ — ｅｔ１２ＧｚｈｇｍｅａｕｅｕｅｃｎｕｔｇＨＳｍｃｓｉｎｅａａ— ｒｕｅｍｅ２ｅｉｒｒｎｒｙｗｔｃｒｏａｅｅｏｋａｄｃｃｌｏｒａｉｒｄｅｔｒａｃｓｎａｅｉ（Ｂ）ｙｔａａｉｏｐｒｔｆｄｎｔｒｎｉｕａｐｌｉｔｎｆｉｃｂｏｄａｔｇｓｔｌｅＤＳｓｓｍｗｓｈｅｅｗｒｒａｚｏｏｒｉｌｔｅ
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ｃｎｄｃｉｇｔｉｉ．Ｔｍｐｏｅｔｅａｉｌｒｔｏｏｉｃｌｒｙｐｌｒｚｄａｒｙｏｕｔｎｈｎｆｌｍｏｉｒｖｈｘａａｉｆｃｒｕａｌｏａｉｅｒａｓ，ｓｑｅｔｌｒｔｔｎｔｃｎｑｕｅｕｎｉｏａｉｅｈｉｅａｏｗａｓｄ．Ｅｆｃｅｃｓｕｅｉｆｉｎｙ，ｒｄａｉｎｐｔｅｎ，ｒｔｒｏｓａｄｂｎｗｉｔｒａｕｅｒｂｔｎｅｎｓａｏｍａｉｔｏａｔｒｅｕｎｌｓｎａｄｄｈｗｅｅｍｅｓｒｄｆｏｈａｔｎａｔｒｏｏｔｍｐｅａｕｅａｄａｒｏｅｉｅｅａｕｅ。Ｔｈｒａｒｄｅｏｄｃｒｕａｏａｉａｉｎ，ａｄｔｅｇｉｆｅｒｔｒｎｔｃｙｇｎｃｔｍｐｒｔｒｓｅａｒｙｐｏｕｃｄｇｏｉｃｌｒｐｌｒｚｔｏｎｈａｎｏｔｒａｔ７Ｋ，ｒｌｔｖｏａｇｌｒａｔｒｏｔｍｐｒｔｒｓａｐｏｉａｅｙ１６Ｂ．Ｔｅｍｅｓｒｄｈｅａｒｙａ７ｅａｉｅｔｏｄａｒｙａｏｍｅｅａｕｅｗａｐｒｘｍｔｌ．４ｄｈａｕｅｒｔｒｏｓｏＳａｔｎａａａｓ３６ｄｔｔｅｏａｔｆｅｕｅｃｆ１２ｅｕｎｌｓｆＨＴｎｅｎｒｙｗａ０．Ｂａｈｅｒｓｎｎｑｎｙｏ４ＧＨｚａｄｔｅｔｔｌｅｆｃｉｅｒ２．ｎｈｏａｆｔｅｖｂｎｄｄｈｗａｂｏｔ３．２％．Ｔｅｒｓｌｓｓｏｄｔａｉｈｔｍｐｒｔｒｕｅｃｎｕｔｒａｗｉｔｓａｕ５ｈｅｕｔｈｗｅｈｔｈｇｅｅａｕｅｓｐｒｏｄｃｏｓ，ｗｈｎｕｅｎｍｉｅｓｄｉ－
文献标识码：Ａ
文章编号：００６１（０７０ —０９１０ — ６２０）６０５￣４５
ＣｉｃａｌｏａｉｅＴＳｍｉｒｓｒｐａｅａａｒｙｒｕｌｒｙｐｌｒｚｄＨｃｏｔｉｎｔｎｎｒａ
维普资讯
２００７年第６期总第１０期６
低温工程
ＣＲＹＯＧＥＮＩＣＳ
ＮＯ６２７．００
ＳｍＮＯ１０ｕ．６
圆极化ｔ超导微带天线阵吉ｎ同Ｉ日ｒ
彭国民张永方进丘明
ＰｎｕｍｎＺａｇＹｎＦｎｉＱｕＭｉｅｇＧｏｉｈｎｏｇａｇｎＪｉｇｎ
（ｃｏｌｆｎｉｅｒｇＥｅｔｃＢｉｎｉｏｏｇＵｉｒｉ，Ｂｉｎ００４ｈｎ）Ｓｈｏｇｅｉｌｃｉ，ｅｉＪａＴｎｎｖｓｙｅＪｇ１０４，ＣｉｏＥｎｎｒＪｇｅｔｉａ
转技术，分别在室温和液氮温度下测试效率、方向性、回波损耗和带宽。采用超导薄膜钇钡铜氧（ＢＹ—
Ｃ制造的阵表现出很好的圆极化特性，７时的增益比室温时的金膜天线阵大１６ＢＯ）在７Ｋ．４ｄ。在谐
振频率１．４Ｇｚ时回馈损耗为一０６ｄ总有效带宽约为３５％，明当高温超导体用于微带天２２Ｈ３．的效率。能关键词：圆极化超导天线钇钡铜氧
中图分类号：Ｂ６，５４２Ｔ６３０１．
（京交通大学电气工程学院北北京１０４）００４
摘要：０６ｍ厚的Ｍｇ衬底上，计和制造了一个用于直接广播卫星（Ｂ）统的圆极在．２ｍＯ设ＤＳ系
化和单一馈电网络的四单元高温超导微带天线阵，中心频率为１．Ｈ。为了比较，２２Ｇｚ一个天线采用金膜制造，另一个采用超导薄膜钇钡铜氧（ＢＯ）造。为了提高圆极化阵的轴比特性，用连续旋ＹＣ制运